Actual Problems in Machine Building. Vol. 13. N 1-2. 2026 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 42 820–880 МПа, а положение максимума растягивающих напряжений прогнозируется на глубине 0,85–0,95 мм. Профиль микротвѐрдости (рис. 3, г) демонстрирует высокие значения на поверхности (840±20 HV) и плавное снижение до исходных 250–280 HV на глубине 0,7–0,8 мм. Ширина переходной зоны, определѐнная по градиенту твѐрдости, хорошо согласуется с расчѐтными и металлографическими данными. Необходимо подчеркнуть, что достигнутые значения микротвѐрдости полностью удовлетворяют техническим требованиям, предъявляемым к пуансонам данного типа: диапазон 54–60 HRC, эквивалентный 800–900 HV по шкале Виккерса. а б в г Рис. 3. Результаты исследования поверхностного слоя после ВЭН ТВЧ: а – микроструктура (оптическая микроскопия); б – модельное распределение объѐмной доли мартенсита; в – расчѐтные осевые остаточные напряжения; г – экспериментальные эпюры микротвѐрдости и остаточных напряжений (механическое послойное травление) Численное моделирование тепловых полей и фазовых превращений Применение программных комплексов ANSYS и SYSWELD для расчѐта процесса ВЭН ТВЧ позволило детально воспроизвести температурно-временные режимы и эволюцию микроструктуры поверхностного слоя. Расчѐтное распределение температурного поля в поперечном сечении пуансона в момент прохождения индуктора представлено на рис. 4. Согласно полученным данным, максимальная температура на поверхности достигает 1050 °C, что превышает критическую точку Ac₃ (850 °C) и, как следствие, обусловливает полную аустенитизацию в слое толщиной 0,52 мм. Скорость нагрева в приповерхностной области варьируется в интервале 500–800 °C/с, тогда как скорость охлаждения при реализации спрейерной закалки составляет 200–300 °C/с. Приведѐнные значения существенно превосходят критическую скорость закалки для стали У8А (≈50 °C/с), что гарантирует формирование мартенситной структуры, свободной от промежуточных продуктов распада аустенита.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1